（人教版選修4）《化學反應進行的方向》過關檢測試題（時間：45分鐘滿分：100分）一、單項選擇題(每小題5分，共60分)1．下列說法中正確的是(C)A．凡是放熱反應都是自發(fā)的，吸熱反應都是非自發(fā)的B．自發(fā)反應一定熵增大，非自發(fā)反應一定熵減小或不變C．熵增加且放熱的反應一定是自發(fā)反應D．非自發(fā)反應在任何條件下都不能實現(xiàn)解析：反應的自發(fā)性同時受焓變和熵變的影響。放熱反應不都是自發(fā)的，吸熱反應也不都是非自發(fā)的。自發(fā)反應不一定熵增大，非自發(fā)反應也不一定熵減小或不變。反應能不能發(fā)生受外界條件的影響，非自發(fā)反應在一定條件下也可能發(fā)生。2．相同物質的量的水，在不同的狀態(tài)下，熵值最大的是(C)A．固態(tài)B．液態(tài)C．氣態(tài)D．冰水共存態(tài)3．下列關于判斷過程方向的說法正確的是(C)A．所有自發(fā)進行的化學反應都是放熱反應B．高溫高壓條件下，石墨轉化為金剛石是自發(fā)的化學反應C．由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復合判據(jù)，將更適合于所有的過程D．同一物質的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同解析：有些吸熱反應也可自發(fā)進行，如反應2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)是吸熱反應，又是熵增反應，A項不正確；高溫高壓條件下，石墨轉化為金剛石，要向體系中輸入能量，本質仍然是非自發(fā)的，B項不正確；同一物質，氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)時熵值次之，固態(tài)時熵值最小，D項不正確。4．下列說法不正確的是(C)A．體系有序性越高，熵值就越低B．自發(fā)過程將導致體系的熵減小C．吸熱反應不可以自發(fā)進行D．同種物質氣態(tài)時熵值最大5．已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9kJ·mol－1。下列說法中正確的是(D)A．該反應中熵變小于0，焓變大于0B．該反應是吸熱反應，因此一定不能自發(fā)進行C．碳酸鹽分解反應中熵增加，因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定自發(fā)進行D．判斷反應能否自發(fā)進行需要根據(jù)ΔH與ΔS綜合考慮6．分析下列反應在任何溫度下均能自發(fā)進行的是(D)A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g) ΔH＝＋163kJ·mol－1B．Ag(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=AgCl(s) ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO(s)=Hg(l)＋eq\f(1,2)O2(g) ΔH＝＋91kJ·mol－1D．H2O2(l)=eq\f(1,2)O2(g)＋H2O(l) ΔH＝－98kJ·mol－1解析：反應能自發(fā)進行的前提條件是反應的ΔH－TΔS<0，溫度的變化可能使ΔH－TΔS的符號發(fā)生變化。對于A項，ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下，都有ΔH－TΔS>0，即任何溫度下，反應都不能自發(fā)進行；對于B項，ΔH<0，ΔS<0，在較低溫度下，ΔH－TΔS<0，即較低溫度時反應能自發(fā)進行；對于C項，ΔH>0，ΔS>0，若使反應自發(fā)進行，即ΔH－TΔS<0，必須提高溫度，即反應只有在較高溫度時能自發(fā)進行；對于D項，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下，都有ΔH－TΔS<0，即在任何溫度下反應均能自發(fā)進行。7．化學平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學反應進行程度的標志，在常溫下，下列反應的平衡常數(shù)的數(shù)值如下：2NO(g)N2(g)＋O2(g)K1＝1×1030；2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2＝2×1081；2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K3＝4×10－92。以下說法正確的是(C)A．常溫下，NO分解產(chǎn)生O2的反應的平衡常數(shù)表達式為K1＝c(N2)·c(O2)B．常溫下，水分解產(chǎn)生O2，此時平衡常數(shù)的數(shù)值約為5×10－80C．常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NO＞H2O＞CO2D．以上說法都不正確解析K1的表達式應為K1＝eq\f(c(N2)·c(O2),c2(NO))，A錯誤；常溫下，水分解產(chǎn)生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反應，因此其平衡常數(shù)的數(shù)值應為K2的倒數(shù)，數(shù)值為5×10－82，B錯誤；由于三個反應都處在常溫下，根據(jù)K值的大小可以得出三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NO＞H2O＞CO2，C正確。8．某反應：A=B＋C在室溫下不能自發(fā)進行，在高溫下能自發(fā)進行，對該反應過程ΔH、ΔS的判斷正確的是(D)A．ΔH＜0、ΔS＜0 B．ΔH＞0、ΔS＜0C．ΔH＜0、ΔS＞0 D．ΔH＞0、ΔS＞0解析：由ΔG＝ΔH－TΔS＜0反應自發(fā)進行知：ΔH＜0、ΔS＜0的反應在低溫時自發(fā)進行；ΔH＞0、ΔS＜0的反應一定不能自發(fā)進行；ΔH＜0、ΔS＞0的反應一定能自發(fā)進行；ΔH＞0、ΔS＞0的反應在高溫時自發(fā)進行。9．一定條件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))CH2=CH2(g)＋4H2O(g)；已知溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如圖，下列說法不正確的是(C)A．生成乙烯的速率：v(M)有可能小于v(N)B．平衡常數(shù)：KM＞KNC．當溫度高于250℃，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，從而使催化劑的催化效率降低D．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，則圖中M點時，乙烯的體積分數(shù)為7.7%解析升溫，CO2的平衡轉化率減小，平衡左移，正反應為放熱反應，所以KM>KN，B正確；A項，N點雖然催化劑的催化效率低于M點，但溫度高，所以有可能v(N)>v(M)，正確；C項，催化劑的催化效率降低，是由于溫度升高，催化劑的活性降低造成的，不是平衡移動造成的，錯誤；D項，M點CO2的平衡轉化率為50%，此時，乙烯的體積分數(shù)為eq\f(\f(1,2)×1×50%,3－1×50%×3＋1－1×50%＋\f(1,2)×1×50%＋\f(1,2)×1×50%×4)×100%≈7.7%。10．已知在等溫等壓條件下，化學反應方向的判據(jù)為：ΔH－TΔS<0反應能正向自發(fā)進行ΔH－TΔS＝0反應達到平衡狀態(tài)ΔH－TΔS>0反應不能自發(fā)進行設反應A(s)=D(g)＋E(g)ΔH－TΔS＝(－4500＋11T)J·mol－1，要防止反應發(fā)生，溫度必須(A)A．高于409KB．低于136KC．高于136K而低于409KD．低于409K解析：要防止反應發(fā)生，需滿足ΔH－TΔS>0的條件，解不等式得T>409K。11．一定溫度下(T1＜T2)，在三個體積均為2.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)容器編號溫度/℃起始物質的量/mol平衡物質的量/molCOH2CH3OH(g)ⅠT10.20.40.18ⅡT10.40.8ⅢT20.20.40.16下列說法正確的是(D)A．該反應的正反應為吸熱反應B．達平衡時，容器Ⅰ中CH3OH(g)的體積分數(shù)比容器Ⅱ中的大C．采取加壓、增大c(H2)、加入合適的催化劑等措施，都能提高CO的轉化率D．若起始時向容器Ⅰ中充入CO0.2mol、H20.2mol、CH3OH(g)0.5mol，反應將向正反應方向進行解析A項，對比Ⅰ、Ⅲ數(shù)據(jù)，可知溫度升高，CH3OH的物質的量減小，說明平衡向逆反應方向移動，則正反應是放熱反應，錯誤；B項，Ⅱ相對于Ⅰ是成比例的增加投料量，相當于加壓，平衡向正反應方向移動，Ⅱ中CH3OH的物質的量分數(shù)增大，錯誤；C項，催化劑不影響平衡移動，故不會提高CO的轉化率，錯誤；D項，由Ⅰ中數(shù)據(jù)有：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)c始/mol·L－10.10.20c變/mol·L－10.090.180.09c平/mol·L－10.010.020.09K＝eq\f(c(CH3OH),c(CO)·c2(H2))＝eq\f(0.09,0.01×0.022)＝22500，Q＝eq\f(c(CH3OH),c(CO)·c2(H2))＝eq\f(0.25,0.1×0.12)＝250<K，向正反應方向建立平衡，正確。12．在2L恒容密閉容器中充入2molX和1molY，發(fā)生反應：2X(g)＋Y(g)3Z(g)ΔH<0，反應過程持續(xù)升高溫度，測得混合體系中X的體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示。下列推斷正確的是(C)A．升高溫度，平衡常數(shù)增大B．W點X的正反應速率等于M點X的正反應速率C．Q點時，Y的轉化率最大D．平衡時充入Z，達到新平衡時Z的體積分數(shù)比原平衡時大解析A項，分析圖像，X的體積分數(shù)先減小后增大，減小到最低，這是化學平衡的建立過程，后增大，這是平衡的移動過程，升高溫度，體積分數(shù)增大，說明升高溫度，平衡向左移動，使平衡常數(shù)減小，故A錯；B項，M點溫度高，故反應速率快，B錯誤；從開始到Q點是正向建立平衡的過程，轉化率逐漸增大，從Q到M點升高溫度，平衡向左移動，使轉化率降低，Q點最大，故C正確；平衡時再充入Z，達到的新平衡與原平衡是等效的，故體積分數(shù)相等，D錯。二、非選擇題(本題包括4小題，共40分)13．（每空2分，共12分）有A、B、C、D四個反應：反應ABCDΔH/kJ/mol10.51.80－126－11.7ΔS/J/(mol·K)30.0－113.084.0－105.0在任何溫度下都能自發(fā)進行的反應是______；任何溫度下都不能自發(fā)進行的反應是__________；另兩個反應中，在溫度高于_________℃時，可自發(fā)進行的反應是______________；在溫度低于_________℃時，可自發(fā)進行的反應是__________________。答案：CB77A－161.6D14．（除標注外，每空2分，共13分）在化學反應A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)ΔH＝QkJ·mol－1過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。(1)Q________0(填“＞”“＜”或“＝”)。(2)熵變ΔS________0(填“＞”“＜”或“＝”)。(3)該反應________自發(fā)進行(填“能”或“不能”)。(4)升高溫度平衡常數(shù)K________(填“增大”“減小”或“不變”)，平衡向________方向移動。答案：(1)＜（3分）(2)＞（3分）(3)能（3分）(4)減小逆反應解析：據(jù)圖像可知，該反應是放熱反應，故Q＜0；據(jù)反應特點可知，該反應是熵增大的反應；據(jù)此可知該反應能自發(fā)進行。升高溫度，平衡向逆反應方向移動，平衡常數(shù)減小。15．（每空3分，共15分）研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義。(1)現(xiàn)有反應：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0。在850℃時，K＝1。①如果上述反應的平衡常數(shù)K值變大，該反應________(填標號)。a．一定向正反應方向移動b．在平衡移動過程中正反應速率先增大后減小c．一定向逆反應方向移動d．在平衡移動過程中逆反應速率先減小后增大②若反應的容器容積為2.0L，反應時間為4.0min，容器內(nèi)氣體的物質的量減小了0.8mol，在這段時間內(nèi)CO2的平均反應速率為________。③在850℃時，若向1L的密閉容器中同時充入3.0molCO2(g)、1.0molH2(g)、1.0molCH3OH(g)和5molH2O(g)，上述反應向________(填“正反應”或“逆反應”)方向進行。(2)以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉化成乙酸。①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。250～300℃時，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________________________________________________________________________________________________。②為了提高該反應中CO2的轉化率，可以采取的措施是________________________________________________________________________。答案(1)①ad②0.05mol·L－1·min－1③逆反應(2)①溫度超過250℃時，催化劑的催化效率降低②增大反應壓強或增大CH4的濃度(或其他合理答案)解析(1)①平衡常數(shù)只與溫度有關，平衡常數(shù)K值增大，說明是對反應降低溫度，故